[发明专利]一种双电源信道冗余的泄露电缆通信系统及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种泄露电缆通信系统及方法，尤其适用于煤矿井下巷道中进行数据传输交流使用的双电源信道冗余的泄露电缆通信系统及方法。

【背景技术】

煤矿巷道是带状非自由空间，破坏了地面无线电波在自由空间的传播规律，地面无线电波通信在井下巷道中传播收到限制，最远通信距离不超过300m。由于煤矿井下生产环境特殊，条件比较恶劣，随着现代化开采、运输技术和装备的大量应用，对矿井现代通信装备的需求越来越迫切，特别是井下流动生产管理人员和矿井生产中存在的大量移动工作场地、生产装备，对生产现场各种变化信息需要与生产调度系统及时沟通，并做出响应的决策和应急措施。信息的流通与顺畅关系到煤矿高效生产、安全调度、抢险救灾等方面工作，现阶段煤矿理想的井下通信方式是移动通信模式，国内在井下移动通信技术的应用正处于发展阶段。

泄露电缆通信是在封闭空间利用泄露电缆人为制造一个传播媒介，使无线点播在电缆中传播并不断泄露到电缆附近的空间，无线电波灌满整个巷道，从而保证了信号的连续性和可靠性。泄露电缆类似于传输线和天线的组合体，射频电磁波能够沿着泄露电缆一边传输，一边向周围空间辐射，同时也接受它周围的无线电波。泄露电缆覆盖的井下巷道距离可以达到任意远距离，长时间工作稳定。安装方便，井下所有设备由泄露电缆馈电，附加的建设成本较低，井下施工的难度小。泄露通信适应煤矿井下巷道和作业点，是近年来国际上采用的较先进的通信技术。

现有的泄露电缆通信系统均为一端供电，在泄露电缆因事故、电缆接头处脱落等原因断开后，射频信号将不能够连续的传输，这对煤矿井下实时通信是非常不利的，同时仅仅通过泄露电缆传输信息，如果泄露电缆中间产生断裂则断裂点后方的泄露电缆完全无法工作，而且无法定位断裂点位置

【发明内容】

技术目的：针对上述技术中的不足之处，提供一种结构简单，泄露电缆产生断裂后任然能够工作，并且可以确认产生断裂点区间的双电源信道冗余的泄露电缆通信系统及方法。

技术内容：为实现上述技术目的，本发明的一种双电源信道冗余的泄露电缆通信系统，包括基站，始端直流馈电器、终端直流馈电器和泄露电缆，基站通过射频电缆将射频信号输入直流馈电器的射频输入端，始端直流馈电器的输出端通过泄露电缆串联多个泄露电缆节点沿巷道布线从而形成信号覆盖，泄露电缆通过终端直流馈电器与终端上位机相连接，所述分别设置在泄露电缆两端的始端直流馈电器和终端直流馈电器上均连接有供电设备，供电设备将直流电流通过始端直流馈电器和终端直流馈电器的电流输入端加载到泄露电缆上，所述供电设备包括电源管理电路，电源管理电路上分别连接有24V直流电源和本安型蓄电池。

所述的泄露电缆节点包括两个通过射频信号线和电源线相互连接的节点直流馈电器，所述两个节点直流馈电器之间的射频信号线上连接有射频信号双向放大器，射频信号双向放大器上顺序连接有射频模块、中央处理单元、无线收发模块和设置在无线收发模块上的收发模块电线，所述两个节点直流馈电器之间的电源线上连接有节点电源模块，节点电源模块分别与双向放大器顺序连接有射频模块、中央处理单元、无线收发模块均连接到节点电源模块相连接并提供电源；所述的始端直流馈电器和终端直流馈电器型号为TJ-KD-C型馈电器；所述的节点直流馈电器为TJ-KD-Z型馈电器，射频信号双向放大器型号为DT1328-KTL91，射频模块为调制解调器，中央处理单元型号为STM32F芯片。

一种使用上述系统的双电源信道冗余的泄露电缆通信方法，其步骤如下：

a.基站通过射频电缆将射频信号输入直流馈电器的射频输入端，始端直流馈电器的输出端通过泄露电缆沿着巷道串联多个泄露电缆节点并连接到终端直流馈电器上，从而将信号覆盖泄露电缆沿途的巷道，同时分别设置在始端直流馈电器和终端直流馈电器上的供电设备同时向泄露电缆供电，当泄露电缆节点无法从一端的供电设备中获得供电时，可以通过另一端供电设备获得正常工作的供电；

b.系统工作时，泄露电缆上编号为n的泄露电缆节点中的中央处理单元根据预设值每隔一个时间周期就通过泄露电缆向顺序连接的下一个泄露电缆节点发射包含其编号的心跳信号，当编号为n+1的泄露电缆节点接收到心跳信号后就会发出反馈信号，同时向编号为n+2的泄露电缆节点发送包含自身编号的心跳信号；当编号为n的漏电缆节点的中央处理单元通过射频模块收到编号n+1的泄露电缆节点发射的反馈信号后通过射频模块控制射频信号双向放大器将泄露电缆上的数据信息放大后发送出去；